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纺织科学与工程学院马丕波教授/董智佳副教授团队Chem. Eng. J.:具有分层梯度的高效个人热湿管理仿生针织面料

发布日期:2026-04-20  来源:纺织科学与工程学院

近日,我校纺织科学与工程学院/针织技术教育部工程研究中心马丕波教授/董智佳副教授团队在热湿管理面料方面取得新进展,研究成果以“Biomimetic knitted fabric with hierarchical gradient for high-efficiency personal thermal–moisture management”为题发表在期刊《Chemical Engineering Journal》上(IF=13.2)。研究者提出了一种基于植物根系-叶片水分输运机制的仿生复合针织面料(CFP),该面料通过构建超细纤维网络与Janus不对称结构梯度,提升了双面针织织物的热湿管理能力。

受维管束植物蒸腾作用的启发,本研究模拟植物根-茎-叶结构,构建内层常规涤纶、中间层超细涤纶、外层TPU纳米纤维膜的三级递减梯度。利用静电纺丝与热压粘合技术形成贯通的多孔网络,通过拉普拉斯压差强化毛细驱动力,在减少汗液反渗的同时有效提高普通针织导湿面料的水分传输能力。

该面料在室温环境下可降低皮肤表面温度1.8 °C,蒸发速率显著优于传统织物;内侧含水量仅16.4%(棉织物为35.6%),有效缓解粘腻感,且耐磨性优异(4000次摩擦无破损)。所研发的面料经过测试表明其在不输入外界能量的情况下,能为人体提供干燥、凉爽、舒适的感觉,表现出上佳的热湿管理能力,为开发高舒适、无外部能量输入的热湿管理纺织品提供了一种新的仿生结构设计策略,具有应用于运动服装与户外装备的潜力。

图1:液体在CFP中的运输机制

图2:制备的CFP的热管理和耐久性

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.173099

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编辑:张霞

审核:戴磊

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